光敏核不育水稻叶片中钙调素mRNA原位杂交分析

采用组织ＲＮＡ原位杂交技术研究钙调素基因在光敏核不育水稻接受光周期信号后时空表达特征的结果表明,钙调素基因在不同光周期诱导后,吉片在育性转换对不周期敏感的不同发育时期中,ｍＲＮＡ表达量和空间分布上没有明显的差异,与光敏核不育水稻育性不存在直接的关系,可能与光敏色素信号系统调节叶绿体发育及光合作用有关。     

光周期条件对水稻光敏不育温度效应值的影响

利用人工气候箱设置 31 /2 2℃、2 7/2 2℃ 2种昼 /夜温度处理及 1 0 .0、1 2 .0、1 3.0、1 3.6、1 4.0和 1 5.0 h6种光周期处理 ,考察光周期条件对水稻光敏不育温度效应值的影响 .结果表明 ,在对照品种雄性育性正常且光敏不育水稻能发生 SD可育与 L D完全不育育性转换的温度范围内 ,气温降低 4℃可以诱发温度效应 ,即可使在各光周期处理组的光敏不育水稻雄性可育程度明显增高 .光周期条件不同时温度效应值明显不同 .温度效应随日长的缩短而急剧增加 ,与日长有负相关的趋势 ,可以认为 ,通过培育败育临界日长较短的光敏不育水稻 ,人为调节制种地区 (季节 )实际日长与临界日长的关系 ,可促进光敏不育特性表达 ,减低温度的影响 ,增强光敏不育水稻不育性的稳定性     

籼型光敏核不育水稻育性可转换性的基因定位和基因互作研究

本研究以来源于农垦58S的籼型光敏核不育系培矮64S(短日条件下育性难转换)和8902S(短日条件下育性易转换)及其F１、F２群体为材料,通过短日不同光温和不同生态条件4种处理,利用RFLP分子标记研究了影响光敏核不育水稻在短日条件下的育性可转换性的遗传、基因定位和基因互作,主要结果表明：影响光敏核不育水稻的育性可转换性表现为微效基因的作用,定位了7个控制光敏核不育水稻的育性可转换性QTL,即S2、S3a、S3b、S5、S8和S10。揭示了基因互作真实存在于光敏核不育水稻中,基因互作形式和互作类型对光敏核不育水稻的育性可转换性的影响表现多种多样,不同类型的基因互作所解释的遗传变异处于2.15%～10.07%之间。     

籼型光敏核不育水稻育性可转换性的基因定位和基因互作研究

本研究以来源于农垦58S的灿型光敏核不育系培矮64S（短日条件下育性难转换）和8902S（短日条件下育性蝗转换）及其F1,F2群体为材料,通过短日不同光温和不同生态条件4种处理,利用RFLP分子标记研究了影响光敏偿育水稻在短日条件下的育性可转换性的遗传,基因定位和基因互作,主要结果表明：影响光敏不育水稻的育性可转换性表现为微效基因的作用,定位了7个控制光敏核不育水稻的育性可转换性QTL,即S2,S3a,S3b,S5,S8和S10,揭示了基因互作真实存在于光敏核不育水稻中,基因互作形式和互作类型对光敏核不育水稻的育性可转换性的影响表现多种多样,不同类型的基因互作所解释的遗传变异处于2．15％－10．07％之间。     

湖北光周期敏感核不育水稻育性转换机理与利用的研究

我国杂交水稻在水稻育种方面处于世界领先地位,光敏核不育水稻的发现和研究是继杂交水稻之后的重大突破。湖北光周期敏感核不育水稻是在湖北沔阳由石明松首先发现的。科学基金于1984年重点资助了该项研究。短期内,对转育效果、两系杂交稻组合的配制和制种以及光敏核不育基因与广亲和基因重组的研究都有重大突破,获得1986年湖北省科技进步特     

水稻光敏核不育系的选育

湖北光敏感核不育水稻的发现,为两系杂交稻奠定了基础。农垦58S为晚梗型,经济性状不理想,直接利用于生产较困难,必须将光敏核不育特性转育到优良的籼、粳品种中,选育出符合生产要求的光敏核不育系,才有生产利用价值。光周期诱导水稻雄性育性转换特性是由1—2对主效基因控制的,可以通过杂交转育。自八十年代以来,湖北和全国的水稻遗传育种学家开展了水稻光敏核不育系的选育,到1991年止,由农垦58S为源的通过省级以上鉴定的水稻光(温)敏核不育系18个,其中籼稻10个粳稻8个,由光、温敏核不育系配制的两系杂交稻组合开始用于生产。     

湖北光敏感核不育水稻不育性的遗传规律

本文选用5个常规粳稻品种和3小光敏感核不育系与湖北光敏感核不育水稻农垦58S杂交,用花粉育性、套袋自交结实率、自然结实率和大田目测4种育性指标同时鉴定同一植株育性,观察分析杂种后代在长日下植株育性的表现。结果表明：光敏核不育水稻不育性的遗传行为表现为受1对隐性主基因控制,不同的遗传背景对不育性的遗传行为表现有不同程度的影响。     

光周期对光敏核不育水稻光敏色素A含量及其mRNA丰度的影响

光敏核不育水稻(农垦58S)是我国特有的水稻(Oryza sativa L.)种质材料,光敏色素是光周期诱导其育性转变的受体。报道了育性转换敏感期间的光周期处理对农垦58S及对照“农垦58”叶片中光敏色素A(Phy A)含量及其mRNA丰度的影响。在10个光周期处理的最后一个暗期结束前,收获每株水稻的上部两片叶,用酶联免疫吸附测定法测定Phy A。和长日照(LD)相比,短日照(SD)处理导致农垦58SPhy A相对含量增加38.5％;而“农垦58”只增加18.5％。显然,在较长的暗期中,农垦58S中Phy A的积累比对照快。在水稻幼苗中也得出相似的结果。以光敏色素A基因(phy A)的特异性片段RPA3作探针,用RNA斑点杂交的方法对叶片中Phy A mRNA丰度进行分析的结果表明,光周期处理5d和10d时,两品种水稻的Phy A mRNA丰度都是SD处理的比LD的高,而且SD下农垦58S Phy A mRNA的丰度均比“农垦58”的高。这些结果表明,甲基化水平较低的农垦58S phy A可能比“农垦58”的phy A更活跃地表达。另外,在育性转换敏感期每日主光期结束时(EOD)进行10次短暂的远红光(FR)照射。结果表明,农垦58S植株抽穗和开花期比SD处理推迟2d,而花粉败育率、种子结实率却无变化。暗示农垦58S开花和育性转变过程的光周期反应可能不同。     

上位性对光敏核不育水稻不育性不稳定性的影响

以来源于农垦５８Ｓ的籼型光敏核不育水稻（Ｏｒｙｚａ ｓａｔｉｗａ Ｌ．）培矮６４Ｓ（长日低温下不育性稳定）和８９０２Ｓ（长日低温下不育性不稳定）及其人Ｆ１、Ｆ２群体为材料,通过长日低温和不同长日生态条件的７种处理,并结合ＲＦＬＰ分子标准记,研究了影响光敏核不育基因的育性不稳定性的遗传及其基因定位和基因互作对其育性不稳定性的影响。结果表明：影响光敏核不育基因的育性不稳定性表现为微效基因的作用,定位了     

光敏核不育水稻农垦58S 41 kD蛋白质的N—端序列分析

光敏核不育性受1对或2对或3对隐性主基因控制,这反应了光敏核不育特性遗传机制的复杂性。张端品等用形态标记法将农垦58S光敏核不育基因定位于第5染色体。胡学应和万邦惠用同工酶法以农垦58S/02428 F_2群体为材料,将光敏核不育基因定位于第6和11染色体;Zhang等用RFLP法以32001S/明恢63 F_2群体为材料将不育基因定位于第3和7染色体。这三种方法所得到的定位结果完全不同,综合起来,第3、5、6、7和11染色体均有光敏核不育基因的位点,由此结果可得出两种解释:1.光敏核不育性由多对基因、至少5对基因控制;2.上述定位方法均是以不育(可育)性状在F_2群体中的分离模式为依据,育性划分界线的不同将会造成分离群体中单株表现值的差异,从而影响定位结果的精确性;再者不同实验室使用的材料不一致,已知不同遗传背景和光温条件影响光敏核不育基因的表达。因此,染色体定位结果有待确证。光敏核不育基因在染色体上定位的复杂性和不一致在某种程度上影响了基因克隆和光敏核不育分子机制的研究。无论光敏核不育性的遗传机制如何复杂,上述结果     

新版教材中问题解答3则

1　什么叫两系法杂交水稻我国是世界上第 1个将杂交优势应用于水稻生产的国家。袁隆平于 196 4年开始水稻杂交优势的应用研究 ,于 1973年实现籼型三系 (不育系、保持系和恢复系 )配套 ,而两系法杂交水稻中的不育系则是一种光敏型核雄性不育类型。所谓光敏型核雄性不育是指雄蕊育性对光照敏感 ,在夏季长日照下表现为雄性不育 ,在秋季短日照下雄性又可育。有研究表明 ,在短日照下光感核不育基因不表达 ,但在穗分化期的任何阶段给予长日照 ,该基因即可表达 ,只有从第 2次枝梗原始体分化期开始 ,持续给予长日照花粉才彻底败育 ,由此可见从第 2次…     

籼型两用核不育系水稻育性转换过程中可溶性蛋白质组份的变化(简报)

型两用核不育系水稻的育性转换是受光周期及温度所调控,光周期和温度的变化会引起水稻一系列的生理生化特性的改变,为此,不少研究者通过研究光温诱导产生的生理生化等的变化与育性表达的关系来探讨两用稻的育性转换的机理。蛋白质是基因表达的稳定产物,也是生物体内许...     

水稻OsMY1和OsRacD基因互作的分子鉴定

OsRacD是光敏核不育水稻农垦58S光周期育性转换信号通路中的重要分子开关,通过酵母双杂交筛选,从水稻幼穗中分离到一种与OsRacD 互作的新的肌球蛋白重链编码基因的cDNA片段,命名为OsMY1。本文在酵母双杂交体系鉴定的基础上,构建了OsMY1和OsRacD的原核表达载体,表达和纯化了融合蛋白GST-OsMY1 和His6-OsRacD, 通过pull down实验进一步确认了上述互作关系。本研究提示OsMY1和OsRacD可能在功能上相关,为深入研究二者在水稻生理功能上的联系提供了重要线索和依据。     

T20N点突变对水稻OsRacD蛋白GTP酶活性的影响

OsRacD是水稻小GTP结合蛋白Rho家族成员,其功能之一是作为“分子开关”,通过控制花粉管的延伸生长,参与光敏核不育水稻光周期的育性转换。在序列同源性比对和蛋白保守结构域分析的基础上,采用重叠延伸PCR方法在水稻OsRacD基因的第一个高度保守的基序G1区引入T20N点突变,模拟GDP结合形式的OsRacD。进一步构建了与组氨酸标签融合的原核表达载体,原核表达和纯化了野生型和突变型OsRacD蛋白,并通过Western blot证实了融合蛋白表达和纯化的正确性。纯化蛋白的GTP酶活性检测结果显示,突变后的OsRacD蛋白GTP水解活性显著降低,提示OsRacD在T20N突变前后具有不同的生化特性。     

两个育性相关基因在BNS和YS小麦温敏雄性不育系中的表达差异分析

为研究雄性不育相关基因TA1和TA2在BNS和YS小麦温敏雄性不育系732A花粉发育时期的表达特点,探讨这2个育性相关基因与温敏雄性不育小麦育性转换的联系,本研究利用荧光实时定量PCR方法,在BNS和YS型不育系732A花药发育四分体期、单核期、二核期和三核期定量检测基因TA1和TA2的mRNA表达水平。结果表明:(1)在732A和BNS花粉发育四分体时期至二核期,基因TA1相对表达量上调,在三核期相对表达量下降;(2)基因TA2相对表达量在BNS花粉发育的四分体时期至二核期逐渐下降,三核期上升;在732A花粉发育4个时期中的相对表达量变化刚好相反;(3)在BNS和732A花粉发育二核期,基因TA1和TA2均表现极值,推测二核期可能为BNS和YS型小麦温敏雄性不育系花粉发育最敏感时期;(4)在不育系BNS和732A花粉发育过程中,基因TA1的相对表达量变化幅度比TA2的高。推测TA1对不育系BNS和732A花粉败育影响程度强于TA2;(5)基因TA1和TA2相对表达量在BNS的花粉发育时期表达趋势相反,推测其对BNS花粉败育影响表现为拮抗作用,且2个基因不连锁;在732A花粉发育时期表达趋势相同,推测其对不育系732A花粉败育影响表现为协同作用。     

水稻光(温)敏核不育系与核质互作不育系的遗传关系剖析

1991─1992年,分析了7个光(温)敏核不育系与15 个核质互作不育系杂交F1及部分F2植株在长日照和短日照条件下的育性表现,结果清楚地表明,有些光敏核不育系能够保持核质互作不育系的雄性不育性,有些光(温)敏核不育系则能够恢复或部分恢复; 有些光敏核不育系对某一核质互作不育系具有保持能力,对另一核质互作不育系则具有恢复能力; 并初步推测光(温)敏核不育基因与核质互作不育基因是独立发生的,当核质互作不育系中细胞质和细胞核的隐性不育基因一起作用时,能够掩盖光(温)敏不育基因及其育性恢复基因的表达。     

萍乡显性核不育水稻育性相关基因的定位和遗传分析

萍乡显性核不育水稻(Pingxiang Dominant Genic Male Sterile Rice,PDGMSR)是在水稻中首次发现的显性核不育材料,其育性由两对显性基因互作控制,一对是萍乡显性核不育基因Ms-p,另一对是显性上位恢复基因(dominant epistatic fertility restorer gene,Rfe)。两者共同存在时显性上位恢复基因能抑制不育基因的表达,从而使育性表现可育。本实验用一个对萍乡显性核不育水稻有恢复能力的水稻品种E823与萍乡显性核不育水稻配制杂交组合,将(萍乡核不育水稻/E823)F2作为定位群体,根据F3株系的育性分离,选择育性分离株系对应F2单株(基因型为Ms-pMs-pRefrfe和Ms-pms-pRferfe)构建可育池,用对应F2株系中的不育单株(基因型为Ms-pMs-prferfe或Ms-pms-prferfe)构建不育池,将显性上位恢复基因Rfe定位在水稻10染色体RM311和RM3152一侧,遗传距离分别为7.9cM和3.6cM。根据已有的Ms-p的定位结果,合成10染色体部分微卫星引物,对不育单株进行分析,发现RM171和RM6745位于Ms-p的两侧,距离分别为0.3cM和3.0cM。根据10染色体的测序结果,将Ms-p界定在约730kb的范围内,并构建了Ms-p的电子重叠群。植物显性核不育的育性恢复机理存在“复等位基因”和“显性上位互作”两种假说,贺浩华等用经典的遗传学方法证明了萍乡显性核不育水稻育性恢复的遗传机理属于“显性上位互作”。理论上认为,确定其遗传机理最为有效的方法是基因定位,如果不育基因和恢复基因位于同一位点,则其遗传机理属于“复等位基因”,否则为“显性上位互作”。本实验将不育基因和恢复基因定位在水稻10染色体不同的位点,用基因定位的方法证实了萍乡显性核不育水稻育性恢复的遗传机理属于“显性上位互作”。     

免疫测定光敏核不育水稻中光敏色素I含量

光敏核不育水稻（农垦58S）是中国水稻研究中的一个重要发现,水稻杂交育种上有巨大潜力。研究表明：农垦58S的雄性不育性受光周期调控,光敏色素是育性转变过程中光周期反应的光受体。然而,鉴于高等植物中存在至少两种不同的光敏色素分子,并且它们同时存在水稻中,人们对调节农垦58S雄性不育过程的光敏色素分子种类及作用方式仍然不清楚。本文采用酶联免疫吸附测定法（ELISA）,比较了不同光周期下农垦58S和对照品种农垦58叶片（光周期感受器官）中光敏色素（phyA）的含量。从农垦58S的二次技梗原基分化期开始,进行10天的光周期处理,一组为短日照（SD）,另一组为长日照（LD）。在第10个暗期结束前,于暗绿光下收获每株水稻的最上部两片新展叶,立即保存在液氮中。样品在研钵中磨成液氮粉,然后加入提取液（含50mmol/LTris-HCI和0．2mol／L巯基乙醇,pH8．5）匀浆。粗提液经0．5％聚乙烯亚胺（PEI）沉淀一,上清液供ELISA分析。以燕麦phyA的多克隆隆抗体、单克隆抗体分别作ELISA的一抗和检测抗体。供ELISA分析。以燕麦phyA的多克隆抗体、单克隆抗体分别作ELISA的一抗和检测抗体。采用ELISA可以专一性地检测水稻phyA(Table1)。几次独立的实验说明,光周期处理对phyA含量有较大的影响。要相同的光周期下,农垦58S的phyA在较长时间暗期中的合成速度明显比农垦58快,这证实了前人的推测,即农垦58S甲基化程度较低的phyA基因的表达可能比农垦59更活跃。许多研究指出,pohyA含量的高低必然影响有关的生理过程。两种基因型相同的大麦品种对光周期、远红光（FR）敏感性的不同反应正是phyA含量差异所致。因此,SD下叶片积累较多的phA可能是农垦58S花粉育性恢复所必需的。另外,在农垦58S育性转变敏感期内每天的光周期结束时（EOD）进行短暂（15分钟）的FR照射实验,以推测光敏色素(PhyB)在育性转变中的作用,因为EODFR反应由phyB介导。10次EODFR处理后,农垦58S的抽穗、开花期均比SD对照相应地推迟2天。这与穗、开花（LD效应）,其花粉败育、种了结实率却没有变化（图1）,说明开花与花粉育性的调控机制有所不同。从上述结果我们认为,可能是phyA,而不是pohyB参与光周期诱导的农垦58s花粉育性转变过程,并且phyA可能通过其含量的变化起调节作用;phyB与水稻的抽穗、开花等现象有关。农垦58S可能通过其含量的变化起调节作用;phyB与水稻的抽穗、开花等现象有关。农垦58s控制花粉正常发育的phyA信号传导链可能存在某些缺陷,从而导致对光周期的敏感性增加,SD下积累较多的phyA则可以弥补这些缺陷。     

水稻雄性不育与可育花药的mRNA差别显示和cDNA差别片段的分析

用mRNA差别显示 ,对水稻细胞质雄性不育系、保持系和F1杂种的花药mRNA和叶片mRNA进行了比较和分析 ,以研究雄性不育花药在花粉败育时期的基因表达方式 .花药在不育与可育间显示的cDNA差别带数多于叶片 ,表明在花药中育性基因的表达比叶片中活跃和充分 .不同类型花药的基因转录方式既与花药育性程度有关也与花药败育早晚有关 ,不育、部分不育和早期败育的花药所显示的cDNA差别带数多于可育和晚期败育的花药 .在回收的 1 2个cDNA差别片段中 ,有2个可能与雄性不育相关 ,AB₄A₅ 片段只在不育花药中专一表达 ,另一片段AB₃ B₂ 含有与线粒体基因coxⅡ同源的序列 ,在不育花药中的表达受到部分抑制     

光敏核不育水稻恢复基因对数和等位性研究

以不同遗传背景和熟期的９个粳型恢复系相互间和与农垦５８Ｓ配制杂交组合,１９９７～１９９９年研究了农垦５８Ｓ光敏核不育基因的遗传规律。结果表明,供试恢复系均携带恢复农垦５８Ｓ光敏核不育性的１对或２对主效显性基因。Ｔ９８４和农垦５８的１对主效恢复基因等位。其它７个恢复系携带２对等位的主效恢复基因,暗示农垦５８Ｓ的光敏核不育性涉及到２对隐性基因,遗传背景仅影响微效基因的表达和分离。